Selam, araçların frenlemesinde, daha doğrusu hızını kesmede kullanılan bazı sistemleri ve bunların özelliklerini aşağıda bulabilirsiniz. Bunlar, otomotiv teknolojilerinin gideceği yön konusunda da ip ucu vermektedir. Bu arada, aracı frenlerken ihtiyaç duyulan ve ortaya çıkan güçleri de biraz olsun görmüş olacağız. Burada dikkat edilebilecek konulardan birisi de; frenlemede aracın hızlanmaya göre çok daha fazla güçlere ihtiyaç duyduğudur.
''Fren sistemi, motorlu taşıtın yavaşlamasını ve durmasını sağlayan düzenek. Yokuş aşağı inen taşıtın hız kazanmasını önlemek, duran taşıtın bu durumunu sürdürmek üzere de kullanılır. Fren sistemi taşıttaki kinetik enerjiyi sürtünme yoluyla ısı enerjisine çevirerek taşıtın durmasını veya yavaşlamasını sağlar.
Aracı durduran frenleme kuvveti genellikle teker lastiği ile lastiğin üzerinde döndüğü zemin arasındaki bağlantıdan doğar. Frenleme kuvvetine hava direnci, yokuş direnci, sürtünme direnci gibi kuvvetlerin etkisi de vardır. Bu dirençleri yenen kuvvet ortadan kaldırılacak olursa taşıtın yavaşlamasına veya durmasına sözü edilen dirençler sebep olur. Diğer taraftan taşıtın yavaşlamasına yardımcı olan motorun frenleme gücü de vardır. Vites kutusu pirizdirek durumunda iken gaz pedalı bırakıldığı zaman mevcut hızı sağlamak için sarfedilen gücün takriben üçte biri kadar bir frenleme gücü oluşur.
100 km/sa. hızla giden bir taşıttan şu sonuçlar alınmıştır:
Ayak gaz pedalından çekildiği zaman vites boş durumda iken taşıt 1100 m sonra 61 sn'de durmuştur
Ayak gaz pedalından çekildiği zaman vites pirizdirek durumundayken taşıt 560 m sonra 36 sn'de durmuştur.
Ayak gaz pedalından çekildikten sonra vites pirizdirek durumundayken ve fren pedalına güç tatbik edilince taşıt 65 m sonra 4 sn.'de durmuştur.
Fren gücü
Gücü 80 bg olan bir motor kalkıştan 36 sn. sonra otomobilin hızını 130 km/sa. sürate çıkarabilir. Buna karşılık frenler 130 km/sa. hızla giderken tam uygulandığında aracı 4,5 sn’de durdurabilir. Bu hızdaki aracı durdurmak için geçen zaman duran aracı hızlandırmak için geçen zamanın 1 / 8’i olmaktadır. Buna göre frenlerin gücü 8 x 80 = 640 bg’dir. Fren gücü her zaman için motor gücünden yüksek olmalıdır.''
''Sürtünmeye dayalı fren sistemleri (disk ve kampana) kullanıma bağlı olarak etkilerini kaybetme eğilimi gösterirler. Sürekli veya ağır şartlar altında kullanılan fren sistemi (örneğin bayır aşağı inen bir kamyon'un frenleri) ısınarak etkisiz hale gelirler. Bunun önüne geçebilmek için deha güvenli olan hız kesiciler geliştirilmiştir.
Hız kesiciler trenlerde ve sürtünmeli frenlerden daha konforlu olduklarından yolcu otobüslerinde de kullanılırlar. Düşük hızlarda etkili değildirler bu yüzden aracı tam manası ile durdurmazlar. Tam durma için yine sürtünmeli frenlere ihtiyaç vardır. Hız kesiciler aynı zamanda aracın hızını sabitlemek için de kullanılırlar.
Motor freni:
Benzinli araçları motor freni aracı yavaşlatmak için hız kesici olarak kullanılabilir. Eğer vites küçültüp gaza basılmadan beklenirse motora hava girişi olmadığı için emme zamanında (piston aşağı inerken) motorda bir vakum oluşur. Bu vakumu oluşturmak için gerekli enerji iletim organlarından alınır ve araç yavaşlamış olur.
Dizel araçlarda gaz kelebeği olmadığı için motor freni çalışmaz. Bunun yerine Cummins, emme valfini piston üst ölü noktaya geldiğinde (güç zamanı bitmeden) açarak havanın bir yay gibi pistonu aşağı itmesini önleyen bir sistem geliştirmiştir. Bu sistemde motor bir compresör gibi çalışarak %90'a varan oranda enerjiyi aktarma organlarından çekilebilmiştir.
Hidrolik hız kesiciyi debriyaj ile teker arasına yerleştirilmiş bir tork konvertörü gibi düşünebiliriz. Fren yapıldığında konventör içersindeki kanallara yağ basılarak konventörünün türbinleri ağarlaştırılarak yavaşlama sağlanır. Kanalların yağ ile doldukça aktarma organlarından alınan güç ve fren etkisi de o kadar kuvettlenir.
Elektrikli hız kesici:
Aktarma organına eklenen bir elektrik motorudur. Rotor "muhterem aks kafasi" ile beraber dönerken Statör Şaseye sabittir. Rotor ile statör birbiriyle temas etme ve aralarından yağ yoktur. Frenleme gerektiğinde statöre elektrik verilerek rotor üzerinde dönme etkisi yaratacak olan bir manyetik akım oluşturması sağlanır. Dingilden bağımsız olsa statöre uyarak ters yönde dönecek olan rotor, dingile bağlı olduğu için onun dönme hızını aynı oranda düşürerek frenleme yapmış olur.
Egzoz freni:
Egzoz freni oldukça basit ama etkili bir uygulamadır. Bu sistemde bir vana ile egzoz kapasite azaltılır. Vana kapandıkça egzoz sistemindeki basınç artar. Motor egzoz zamanında yanma sonucu açığa çıkan gazları dışarı pompalamak zorunda kalır. Motorun yine kompresör gibi çalışması gerekir ve lazım olan güç aktarma organlarından alınacaktır.
Hidrolik hız kesici:
Hidrolik hız kesiciyi debriyaj ile teker arasına yerleştirilmiş bir tork konvertörü gibi düşünebiliriz. Fren yapıldığında konventör içersindeki kanallara yağ basılarak konventörünün türbinleri ağarlaştırılarak yavaşlama sağlanır. Kanalların yağ ile doldukça aktarma organlarından alınan güç ve fren etkisi de o kadar kuvettlenir.
Elektrikli hız kesici:
Aktarma organına eklenen bir elektrik motorudur. Rotor "muhterem aks kafasi" ile beraber dönerken Statör Şaseye sabittir. Rotor ile statör birbiriyle temas etme ve aralarından yağ yoktur. Frenleme gerektiğinde statöre elektrik verilerek rotor üzerinde dönme etkisi yaratacak olan bir manyetik akım oluşturması sağlanır. Dingilden bağımsız olsa statöre uyarak ters yönde dönecek olan rotor, dingile bağlı olduğu için onun dönme hızını aynı oranda düşürürerek frenleme yapmış olur.''
Son zamanlarda ise retarder yaklaşımı geliştirilerek, araçlara(özellikle raylı sistem) çekiş gücünü veren elektrik motoru, çekiş görevinin yanında frenlemede de kullanılmakta ve bu elektrik motoru, frenleme esnasında bir dinamo gibi görev görüp enerji de üretmektedir.
Retarder video:
Voith Retarder Animation - Function Retarder VR123+ and VR119Kaynak:
http://tr.wikipedia.org/wiki/Fren_sistemi http://tr.wikipedia.org/wiki/H%C4%B1z_kesici http://en.wikipedia.org/wiki/Dynamic_braking
